一、工作原理

氧化鋯傳感器的核心依托氧化鋯陶瓷的高溫特性工作。常溫狀態(tài)下的氧化鋯不具備導(dǎo)電能力，當(dāng)溫度達(dá)到六百攝氏度以上，其材質(zhì)會被激活，具備傳導(dǎo)氧離子的能力。

氧化鋯探頭內(nèi)外表面都配有鉑電極，探頭內(nèi)側(cè)接觸新鮮空氣作為標(biāo)準(zhǔn)參照氣源，外側(cè)接觸現(xiàn)場被測煙氣或工藝氣體。當(dāng)內(nèi)外兩側(cè)氧氣濃度不一樣時，就會形成氧濃度差。

在高溫作用下，高濃度一側(cè)的氧氣會轉(zhuǎn)化為氧離子，通過氧化鋯陶瓷向低濃度一側(cè)遷移，離子的定向移動會在兩個電極之間產(chǎn)生電壓信號。氧氣濃度差值越大，產(chǎn)生的電壓信號就越強。

配套的變送設(shè)備會采集這個電壓信號，通過內(nèi)部運算轉(zhuǎn)化為精準(zhǔn)的氧含量數(shù)值，從而實現(xiàn)實時在線測氧。整套檢測方式無需氣體采樣、無需耗材，響應(yīng)速度快，可長時間連續(xù)監(jiān)測。工業(yè)使用的氧化鋯材質(zhì)均添加穩(wěn)定成分，能避免高溫工況下材質(zhì)開裂、性能失效的問題，保障檢測穩(wěn)定性。

二、適用工況

1. 溫度工況

氧化鋯屬于高溫工作型檢測元件，最佳工作溫度區(qū)間為六百五十至八百五十?dāng)z氏度，這個溫度區(qū)間內(nèi)檢測精度最高、性能穩(wěn)定。設(shè)備可長期在一千二百攝氏度左右的高溫環(huán)境中連續(xù)運行，也可承受短時的高溫沖擊。僅需注意，環(huán)境溫度長期偏低時，氧化鋯無法正常激活，會出現(xiàn)檢測數(shù)據(jù)失真、測量失靈的情況。

2. 介質(zhì)工況

適配絕大多數(shù)工業(yè)燃燒煙氣，包括燃煤、燃?xì)狻⑷加汀⑸镔|(zhì)燃料燃燒產(chǎn)生的煙氣，同時可用于空氣、惰性保護氣體的氧含量檢測。設(shè)備抗干擾能力較強，能夠耐受煙氣中少量水汽、輕微粉塵以及微量常規(guī)硫化物，無需復(fù)雜的氣體預(yù)處理裝置，適配常規(guī)工業(yè)爐窯煙氣環(huán)境。

3. 適用場景

廣泛用于各類工業(yè)高溫爐窯的在線測氧與燃燒優(yōu)化控制，常見場景包含電廠鍋爐、冶金加熱爐與退火爐、水泥窯、玻璃窯、化工焚燒爐等。主要用于監(jiān)測煙道氧含量，輔助調(diào)節(jié)風(fēng)料配比，提升燃燒效率，同時滿足環(huán)保尾氣監(jiān)測的連續(xù)檢測需求。

三、不適用工況

為保證傳感器精度和使用壽命，氧化鋯嚴(yán)禁在惡劣特殊工況下使用。高濃度腐蝕性氣體環(huán)境會腐蝕鉑電極、破壞氧化鋯陶瓷結(jié)構(gòu)，直接導(dǎo)致設(shè)備失效；高粉塵、多焦油、重油污的工況會堵塞探頭電極孔隙，遮擋檢測面，造成數(shù)據(jù)漂移、響應(yīng)變慢。

無加熱補償?shù)拈L期低溫環(huán)境、設(shè)備劇烈震動或負(fù)壓工況，也會嚴(yán)重影響設(shè)備正常工作，大幅降低測量精度和設(shè)備使用壽命，均不適合使用氧化鋯測氧設(shè)備。